一种基于博弈论的无线网状网络信道分配算法

为了解决无线Mesh网络中的信道分配问题,提出了一种基于博弈论的信道分配方法。该算法将网络中每一个节点模型实义为一个参与者,每个参与者的策略为信道的分配方案,收益函数的目标为最大化网络信噪比。参与者通过相互博弈来优化收益函数以最大化网络信噪比。针对节点的QoS提出了算法的改进方案。基于NS2的仿真结果表明:2种算法在收敛性、吞吐量和信道接入时延方面都有较好的性能。     

基于连接低干扰的无线Mesh网络信道分配算法研究

为合理地分配和利用无线信道资源,研究者们提出了许多关于多射频多信道无线Mesh网络的信道分配算法。该文针对无线Mesh网络的信道分配算法,以连接低干扰信道分配算法(CLICA)为基础,以提高网络容量(吞吐量)为目标提出了一种改进算法。该算法根据网络中各链路的干扰度来计算网络干扰度,通过减小网络的干扰度来提高网络吞吐量,以实现最小化网络干扰度的目标。构建信道分配的数学优化模型,通过NS2仿真验证比较改进前后算法的性能,求解出最优的信道分配。     

井下认知无线电EWA信道选择算法

为解决特殊的井下恶劣无线环境造成通信极易中断的问题,提出基于经验加权吸引策略的信道选择算法.深入分析报酬反馈结构,建立更加细致和合理的多级的报酬反馈体制.采用简单多次重复概率实验的方法验证了基于EWA学习的信道选择算法的有效性.通过与传统单一固定信道传输和Q学习算法的深入对比研究表明,基于EWA学习的信道选择算法根据无线信道特性的在线学习经验对优选信道快速捕获的准确性和稳定性方面具有更好的性能.     

使用GPU加速无线传感器网络信道仿真

针对现有无线传感器网络信道仿真难以获得高效的执行性能问题,提出并实现了一个基于Nvidia的图形处理器(GPU)+CUDA计算体系的并行信道仿真系统;研发了可驻留于GPU高速片上存储的CUDA树群,以其组织节点,并加速探测可能的发包节点;建立了完全不同于传统信道仿真的CUDA并行信道仿真引擎. 实验结果表明,该系统以高达528.73倍的加速比远胜于相应的中央处理器实现,并线性扩展于网内节点数目.     

基于粒子群优化的无线Mesh网络信道分配算法

多信道多天线（MCMR）广泛被用于提升无线Mesh网络的性能,但现有信道分配算法存在两方面问题:算法的时间太长和空间复杂度过高,无法获得全局最优解;算法可扩展性差,无法适用于大规模的网络。为解决上述问题,该文借鉴粒子群优化算法在收敛快、开销小等方面的优势,以建模无线Mesh网络中的信道分配问题。通过网络信息的交换和干扰模型的定义,以最小化适应度函数为优化目标,以天线、可用信道数量、信号干扰等为约束条件,设计并实现了基于粒子群优化的信道分配算法（PSOCA）。仿真实验表明了算法的可行性,且与同类算法相比,该算法在网络吞吐量和丢包率两个方面具有明显的改善。     

无线传感器网络动态非线性密钥分配

为减少无线传感器网络中大量的共享密钥,提出了计算每个通信数据包的动态分配密钥.该方法为：通过种子密钥加密分配密钥,由分配密钥计算数据密钥,由数据密钥加密数据,并在通信包中将分配密钥的密文与机密数据一起传输;接收节点获得数据包后,分析出包计数、节点身份标识、包跳段、分配密钥的密文和数据密文,再由共享的种子解密动态分配的分配密钥.结果表明,用于无线传感器网络的动态非线性分配密钥的方法可实现无线传感器网络共享少量种子密钥和机密通信.     

一种基于无线传感器网络的分布式检测系统性能优化算法

研究一种基于无线传感器网络的分布式检测融合系统的性能优化问题。融合系统由N部传感器构成,系统配置结构采用串行结构。在连接各部传感器的无线信道为非理想信道的条件下,推导了融合系统检测性能的全局最优化融合算法。采用该融合算法对系统性能进行优化,可获得明显高于单部传感器的检测性能。     

基于路由树的多信道多跳无线传感器网络资源分配算法

采用有效的多信道资源分配算法可以增强网络的稳定性,提高网络的通信效率.因此提出一种适用于大规模网络的资源分配算法,既可用于静态网络,也可用于动态网络.首先根据路由树的关系,依据提出的时隙复用规则,给出节点间的时隙分配.仿真与管载数据包算法比较,在不同的通信距离下,网络的吞吐率分别提高35.7%和18.4%.在动态网络中,恢复网络通信产生的通信量与节点个数的变化有关,与总通信量的比例要小于网络节点变化的比例.     

无线Mesh网络信道分配与路由度量联合优化算法

针对无线Mesh网络中传输链路负载不均衡的问题,使用混合整数线性规划问题表示联合信道分配、路由度量以及网络接口分配的优化模型,提出一种快速收敛的启发式算法(ILSG)求解规划问题。ILSG算法使用考虑网络连通性以及负载均衡的贪婪算法生成可用初始值,将初始值代入局部迭代搜索法(ILS)获得规划结果并确定网络资源分配方案。仿真结果表明:ILSG算法可以以更快的收敛速度得到优化模型的分配策略,在保证网络公平性的基础上提升了网络性能。     

水环境无线传感网中的分布式招募调度算法

针对基于测距的睡眠调度算法(RBSS)招募节点能耗大,导致网络过快失效问题,结合水环境无线传感网规则部署,采用分布式思想,提出一种基于测距的分布式招募调度算法(RBDRS).RBDRS算法采用分布式招募方法,将协作节点招募的任务转移到新招募的协作节点上,均衡网络能耗.招募节点通过测距招募距其最远的邻居节点作为协作节点,协作节点再依次为招募节点招募新的协作节点,直至无法招募到新的协作节点.仿真实验结果表明:与RBSS算法相比,RBDRS算法可均衡网络能耗,延长网络生命周期.     

混合式无线Mesh网络路由与信道分配联合优化

在混合无线Mesh网络中,路由协议需要区别节点类型并要考虑通信模式。因此,提出了一种混合式无线Mesh网络路由与信道分配联合优化方法,所使用的分布式贪婪生成树路由是一种新型的地理位置路由算法,该算法能找到更短的路由并与生成树结合实现节能。由于节点随时间不断发生变化而无法实现实时更新,本文采用信道分配算法直接代替总线数据采集,并通过构建具有不完全信息的博弈模型进行估计,其中竞争排名根据当前节点的信道分配算法和竞争节点的联合累积分布来估计。本文研究结果可提高混合无线Mesh网络的有效性和可靠性,对Mesh网络的普及和应用起到非常重要的作用。     

无线传感器网络任务分配的粒子群优化算法

为延长网络生命周期,减少网络能量消耗和均衡网络负载,引入了粒子群优化算法,提出了一种基于离散粒子群优化的任务分配算法.该算法根据任务总完成时间和能量损耗,建立代价函数,实现优化任务分配策略.引入变异算子,较好地保持了种群的多样性并提高了算法的全局搜索能力.仿真实验结果表明算法是可行的和有效的.     

无线传感器网络分布式同步协议

针对无线传感器网络同步问题,提出分布式时间同步和分布式数据同步的解决方法.前者要求簇头网络进行局部信息交互,并采用低通滤波技术去除噪声干扰;后者为节点提供网络数据均值,要求簇头网络执行比例一致性算法,簇头在迭代过程中引入簇内节点数量.实验结果表明,分布式时间同步具备抗噪声能力,该算法在前期收敛速度最快.网格状网络和随机网络实验表明,分布式时间同步和分布式数据同步的通信开销非常低,它们的收敛速度均高于普通数据同步.     

无线传感器网络在工业网络中的应用研究

无线传感器网络是新一代传感器网络,具有广泛的应用前景,备受工业界和学术界的关注。文章主要研究无线传感器网络在工业网络中的应用。研究表明,在工业网络中采用无线传感器网络进行监测和控制,不受布线限制,能降低系统安装和维护成本,提供更好的系统性能;目前还有许多关键技术有待解决,无线传感器网络技术的成熟和实际部署将极大地推动工业网络的发展。     

无线传感器网络安全研究综述

由于无线传感器网络中的节点在计算能力、电池容量以及存储能力上受到限制,使得WSNs面临较多的安全威胁.针对WSNs的安全问题首先简要回顾WSNs安全问题的早期研究成果;其次,将近年来WSNs的安全问题划分为密码算法与密钥管理、安全路由、安全数据融合、安全定位及隐私保护5个方面,并深入讨论这5个方面的攻、防策略.最后,指...     

基于嵌入式技术的无线传感器网络实现

以ARM9微处理器为硬件核心,以Linux操作系统为软件核心,结合Zigbee无线通信模块开发了无线传感器网络数据检测系统。检测系统由传感层、数据采集层、Web层3层组成,实现了传感层与采集层之间的数据无线传输。数据采集层具有实时数据显示功能并提供Web层远程数据浏览功能。与传统数据采集网络相比,节约了布线成本。     

Improved scheme for spectrum allocation in cognitive wireless sensor networks

In order to effectively allocate the idle spectrum and improve spectrum utilization of cognitive wireless sensor networks, it is necessary to design an efficient spectrum allocation algorithm. Aiming at the problem of spectrum allocation in cognitive wireless sensor networks, an improved method for spectrum allocation is suggested. A new chaotic dynamic clonal evolution algorithm is designed. Then the graph theory coloring model is established with the corresponding fitness function derived. Traditional evolutionary algorithms have the problem of premature convergence, so chaotic operators, adaptive operators and cloning operators are added to the traditional evolutionary algorithms to accelerate the convergence of the algorithm. The chaotic dynamic clonal evolutionary algorithm is compared with the simulated annealing algorithm and the ant colony algorithm by simulation. The simulation results show that compared with the ant colony algorithm and the simulated annealing algorithm, the chaotic dynamic clonal evolution algorithm can effectively improve the global search ability, and significantly improve the network benefit value of spectrum allocation. The results also show that the proposed chaotic dynamic clonal evolution algorithm can make full use of existing spectrum resources and improve the system throughput.     

一种无线传感器网络应用系统的中间件设计与实现

为了降低获取异构传感器网络数据的复杂性,通过对无线传感器网络(WSN)接入异构网络技术的研究,提出了一种无线传感器网络应用系统的中间件设计方案.该方案是以S3C6410为主处理器的嵌入式开发板作为硬件开发平台,通过AODV路由协议,使多个监测区域的WSN网关和Adhoc网关组建成Adhoc类型的网络,从而解决了无线传感器网络与外部公网无缝隙连接的问题.该方案不但实现了经过WSN网关处理加工后的无线传感器网络数据上传至远程服务器的功能,而且为多个异构无线传感器网络同时接入外部网络提供了一种可靠的解决方法.